地质勘察报告

泾县幕溪河（幕山桥～绿城桥）水环境治理工程工程地质勘察报告第13页泾县幕溪河（幕山桥～绿城桥）水环境治理工程（初步设计）工程地质勘察报告1．前言1.1工程概况本工程的主要建设任务为：0.85km河道的拓宽、疏峻、护坡、护岸；新建跨幕溪河的绿城桥及景观人行桥；新建绿城景观蓄水橡胶坝。（1）绿城桥汽车荷载：公路－Ⅰ级。地震动峰值加速度系数：0.05g设计洪水频率：1/100。桥桥面铺装：4cm沥青混凝土+防水层+10cmC50混凝土，桥面混凝土铺装层内采用(HRB335)10带肋钢筋，纵横向间距均为10桥面宽度：绿城桥3m（人行道）+9m（机动车道）+3m（人行道）=15m。（2）景观桥景观桥4m（人行道、非机动车道）+7m（绿化带）+3m（人行道、非机动车道）=15m。此次勘察为初步设计阶段，使用吴淞高程系。受安徽安天国际置业有限公司的委托，我院承担该项目的详勘任务。1.2、本阶段勘察工作的主要任务和要求(1)查明堤防沿线各工程地质单元(段)的工程地质条件，并对堤基抗滑稳定、渗透稳定和抗冲能力等工程地质问题作出评价。(2)预测堤防挡水后堤基及堤内相关地段水文地质工程地质条件的变化，并提出相应处理措施的建议。(3)进一步进行天然建筑材料勘察。工作内容单位本阶段野外部分工程地质测绘km20.5钻探孔进尺m／孔304.8/22探坑进尺m/眼6土样件／孔33/9岩样组／孔6标贯、动探试验次／孔53/9注水试验段/孔34/13试验部分常规组33颗粒分析组33垂直渗透组25岩芯单轴抗压组15水质分析组5根据设计要求、业主委托及有关规范，本阶段主要技术要求为：(1)查明堤基地层结构、各层分布深度、厚度及垂直、水平方向的变化规律。注意软土层、粉细砂层、膨胀土层、黄土层、冻土层、易崩解土层、盐渍土层、人工杂填土层、强透水卵石和砾石层以及腐植土层、含沼气层等分布情况及其性状，浅埋基岩的特性，堤基持力土(岩)层的物理力学性质，对砂土的震动液化、软土的稳定性进行评价。(2)查明堤基喀斯特发育的一般规律和分布位置，论证其对堤基渗漏的影响。(3)查明堤基相对隔水层和透水层的埋深、厚度和特性，注意与江、河、湖、海相通的堤基透水层。(4)查明工程区内埋藏的古河道、古冲沟、渊、潭、塘、古墓、土洞、喀斯特洞穴等的特性、分布范围，危及堤线的滑坡、崩塌、砂丘、岸边冲刷等不良地质现象的分布位置、规模和发育程度。(5)调查沿线泉、井分布位置及水位、流量变化规律，查明地下水的物理性质和化学成份。(6)进一步勘察天然建筑材料。1.3勘察工作依据《水利水电工程地质勘察规范》GB50487-2008《中小型水利水电工程地质勘察规范》SL55-2005《堤防工程地质勘察规程》SL/T188-96《水利水电工程测量规范》SL197-97《堤防工程地质勘察规程》SL188-2005《水利水电工程天然建筑材料勘察规程》SL251—2000《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTGD63-2007)《水利水电工程钻探规程》SL291—2003《水利水电工程注水试验规程》SL345-2007《土工试验规程》SL237-1999《原状土取样技术标准》JGJ89-92《水工建筑物抗震设计规范》SL203-97《水利水电工程地质测绘规程》SL299-2004《水利水电工程制图标准》（勘测图）SL73.3-95《工程建设标准强制性条文》水利工程部分，2004版《勘测任务书》，合肥市政设计院有限公司《工程地质勘察合同》1.4勘察概况1.4勘察设备：GXY-1A型钻机2土样取样法：重锤少击法岩样取样法：岩芯管采取1.4准备工作：2010年7月野外作业：2010年7月室内试验：2010年7月资料整理：2010年8月1.4为满足本阶段工程地质勘察工作要求，我院对闸址区进行了地质调查、测绘、钻探、现场试验、室内试验等工作。完成的工作量见表1-1。表1完成的主要工作量统计表工作内容单位工作量野外部分工程地质测绘km20.5地形图测量km20.1钻探孔进尺m／孔304.8/22探坑进尺m/眼6土样件／孔33/9岩样组／孔6/2标贯、动探试验次／孔53/9注水试验段/孔34/13试验部分常规组33颗粒分析组33垂直渗透组25岩芯单轴抗压组15水质分析组52．地质概况2.1地形地貌河道所处地貌单元为泾县位于安徽省东南部，属山地丘陵地区。属残坡积堆积地貌，东侧由低山和丘陵组成，其高差在30～150m左右，西侧为开阔的河谷堆积地貌，河道两岸地势平缓，地形起伏不大。2.2地层岩性河道地处扬子地层区，大部分为第四纪地层所覆盖，厚度一般15～20m，主要由发育有上更新统（Q3）粘土、碎石土，全新统（Q4）壤土，在河床及台地一般具二元结构。下伏为白垩叠系宣南组（K2X）泥质粉砂岩，厚度>50m2.3地质构造水库区地处扬子准地台下扬子台坳内次级单元沿江拱断褶带和皖南陷褶断带的过渡带，区内褶皱大多北东向且多为斜歪褶曲类型，区内岩浆岩不发育，根据区域地质资料，河道区域内断裂构造不发育。2.4区内工程地质条件评价河道两岸属低山丘陵区，两岸地形平缓，地面坡度一般小于15～20°，地表多为上更新统（Q3）卵石或基岩，该段河道地处构造稳定地带，地表是由第四系粘性土、砂卵石层组成，其下伏地层是厚度较大的泥质粉砂岩层，不具备地应力集中的物质基础，无活动性断裂发育，拟建拦水溢流坝橡胶坝，形成小库，库盆最大高差不超过20m，不会造成高附加应力。因此，因蓄水诱发构造型地震的可能性极小，库区及邻近地区无大面积的碳酸岩岩溶区或地下采空区分布，不具备发生非构造型蓄水库诱发地震的基本条件。水库地处亚热带湿润季风气候区，地表植被发育，库周地形平缓，固体径流量不大，淤积不严重。根据环境水文地质资料，环境水对混凝土无腐蚀性。2.5、地震动参数根据《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001)，枢纽区地震动峰值加速度0.05g，相应地震基本烈度62.6、地下水赋存条件地下水赋存介质类型主要为第四系堆积物孔隙水与基岩裂隙水。1）、松散岩类孔隙水主要贮存于第四系冲洪积地层中，冲积层主要分布在河床中，岩性以轻粉质壤土，具中等透水层。水位埋深0.5m左右，年变幅2m～3m，主要受大气降水和河水控制。2）、基岩裂隙水主要赋存于粉砂岩裂隙中，大气降水是主要补给来源，以向河床径流为主要排泄方式，富水程度受地貌、岩性及构造控制，由于裂隙发育程度不均，地下水分布极不均匀，多数地段含水较差，局部裂隙发育，具微弱透水。3、工程地质条件分析及评价3.1、场地地层岩性根据钻探各地层，分层描述如下：第①层，耕土（QS），主要成分为重粉质壤土，棕黄色，可塑状，稍湿～湿，干强度中等，塑性中等，切面稍有光滑，局部含中粉质壤土及粘土，上部含有少量碎石、片石等，局部填筑有软塑状的灰色粘土及腐殖质，具有中等偏高压缩性。该层厚0.20～0.50米，层顶高程32.11～27.76米。主要为第②层（Q4al）：轻粉质壤土，灰黄、褐黄色，稍湿，可塑～硬塑状，含有少量的铁锰质成份，塑性中等，干强度高，摇震反应无，切面无光泽，韧性中等，压缩性中等，该层局部夹有少量中粉质壤土，硬塑，稍湿，干强度高，摇震反应无，光泽反应，韧性高，压缩性低。该层厚0.50～2.40米，层顶埋深0.40～0.10米，层顶高程31.81～28.62米，标贯击数第③层（Q4al+pl）:卵石混圆砾，灰黄、褐黄色，中密～密实，很湿～饱和，直径多由40-60mm组成，混大量直径10-20mm的圆砾成份，并有大量中砂充填，该层厚19.70～5.70米，层顶埋深米，层顶高程31.65～27.26米，动探击数30.10第④层（K2x）：白垩系宣南组强风化泥质粉砂岩,青灰色，泥质粉砂质结构，结构不清，略见层状构造，结构松散，手易捏碎，石英、云母等成份。该层厚7.60～2.50米，层顶埋深16.00～11.00米，层顶高程19.02～14.50米，标贯击数35.0击左右。第⑤层（K2x）：白垩系宣南组中风化泥质粉砂岩，青灰色，泥质粉砂质结构，层状构造，有极裂隙发育，岩芯呈短柱状碎块状，致密，坚硬，小锤不易敲碎，为较软岩，岩体的基本质量等级为Ⅳ级，该层层顶埋深19.00～16.80米，层顶高程13.16～9.46米该层未揭穿，最大揭露厚度为7.50m,据区域地质资料，该层厚度大于50m，标贯击数107.83.2、场地水文地质条件场地地下水赋存特征，浅部为填土中的上层滞水和壤土中的孔隙裂隙潜水，富水性弱；下部为岩层中的孔隙裂隙水。地下水补给来源主要为大气降水，地下水排泄方式主要为大气蒸发和地下径流。在勘察期间钻孔中观测到，地下稳定水位埋深：1.00～2.00m，地下水高程：26.76～30地下水、地表水对混凝土腐蚀性评价表表2项目PH值侵蚀性CO2HCO3-Mg2+SO42-Cl-Cl-+SO42-mg/Lmmol/Lmg/Lmg/Lmg/Lmg/L对混凝土对钢筋混凝土结构中钢筋对钢结构地表水指标7.30.00-0.001.54-1.594.23-5.990.00-0.0010.25-17.0910.25-17.09腐蚀性无无无无无弱弱地下水指标7.2-7.71.13-1.132.78-3.607.05-11.6322.29-30.6437.58-41.0237.58-68.22腐蚀性无无无无无弱弱3.3、物理力学性质统计及选取详见地基物理力学统计表表33.4、河道堤防工程地质条件评价拟建0.85km河道的拓宽、疏峻、护坡、护岸，堤防地基主要持力层为第②层轻粉质壤土或第③层卵石混圆砾，堤基地质结构为双层结构，C类工程地质条件，其强度满足堤防对天然地基的要求，但由于③层地基土具强-极强等透水性，因此建议采取防渗措施。各持力层物理力学建议值见表4，未列指标可按表3（地基土物理力学指标数理统计表中）标准值采用。表4堤防各持力层地层物理力学指标建议值表层号及名称容许承载力fk压缩模量Es0.1-0.2允许不冲流速砼与地基摩擦系数f允许水力比降kPaMPam/s②层轻粉质壤土2807.030.600.400.45③层卵石混圆砾30025.0*0.600.450.40**为经验值3.5、拦水坝工程地质条件评价拟建绿城景观蓄水橡胶坝坝址区地层结构简单，无活动性断裂，无断裂破碎带尤其是导水断裂带发育，无软弱土层，具备低坝的地形地质条件。坝址区地形坡度较缓，无滑坡、崩塌等不良地质现象，无影响坝址区稳定的地质作用，无强透水地层，无可溶岩分布，无可液化地层，因此坝址区场地稳定性好。组成坝基地层主要为第②层轻粉质壤土或第③层卵石混圆砾，具强-极强等透水性，因此建议采取防渗措施，建议采用③层卵石混圆砾，②层轻粉质壤土分布不稳定（详见绿城桥工程地质剖面图及1号、5号钻孔柱状图），根据压水试验成果，认为拦水坝坝肩均具中等、强透水性，存在绕渗条件。层号及名称孔隙率%比重渗透变形类型临界水力比降建议安全系数允许水力比降②层轻粉质壤土45.72.72流土1.002.00.50③层卵石混圆砾管涌0.40*表5坝基土渗透变形成果评价表说明：允许水力坡降为出口无防护工况；*为经验值表6坝基各地层物理力学指标建议值表层号及名称容许承载力fk压缩模量Es0.1-0.2允许不冲流速砼与地基摩擦系数f抗剪断或抗剪强度kPaMPam/sf’C’(MPa)②层轻粉质壤土2807.030.500.25Φo=11.8°Co=6.7kPa③层卵石混圆砾30025.00*1.200.50Φo=18°*Co=0.0kPa**为经验值3.6、绿城桥、人行桥工程地质条件评价（1）绿城桥，汽车荷载：公路－Ⅰ级。桥桥面铺装：4cm沥青混凝土+防水层+10cmC50混凝土，桥面混凝土铺装层内采用(HRB335)10带肋钢筋，纵横向间距均为10cm，桥面宽度：绿城桥3m（人行道）+9m（机动车道）+3m（人行道）=（2）景观桥景观桥4m（人行道、非机动车道）+7m（绿化带）+3m（人行道、非机动车道）=15m。地层强度基本满足中小跨度桥梁对天然地基的要求，开挖基坑大多为③层卵石混圆砾。桥位区无影响场地稳定的不良地质现象及特殊岩土，工程地质条件较好。详见ZG04绿城桥工程地质剖面图、ZG05人行桥工程地质剖面图，因此建议采用天然地基方案，考虑河道河水冲刷，建议采用③层卵石混圆砾为基础直接持力层。建议采用墩柱式桥墩，重力式U型桥台。应在非汛期施工，同时应考虑充分的基坑排水措施。地基设计指标建议采用表6所列数值，承载力基本容许值[fao]=300KPa.4.主要工程地质问题分析与评价该段河道区主要工程地质问题有渗透稳定问题和消能工抗冲刷能力低问题。根据内业渗透试验结果（见表3），渗透试验成果及统计评价表，该段区域内各地层渗透性分级及渗透系数建议表值见表7、表8表7各岩土层渗透系数建议值及渗透性分级表地层渗透性②③④⑤建议值k(cm/s)3.50E-044.50E-023.0E-033.0E-03渗透性分级中等透水强透水中等透水中等透水渗透试验成果及统计评价表表8钻孔编号孔口高程试段位置试段长度渗透系数k试段地层编号渗透性分级备注mcm/s230.500.00～2.402.401.90E-02②中等透水2.30～7.305.008.40E-01③强透水7.20～12.205.007.52E-01③强透水12.10～17.105.007.52E-01③、④强透水17.00～22.005.003.0E-03⑤中等透水330.320.00～2.402.402.40E-02②中等透水2.30～7.305.007.54E-01③强透水7.20～12.205.005.43E-01③强透水12.10～17.105.007.0E-03④中等透水17.00～22.005.002.0E-03⑤中等透水428.950.00～5.005.008.40E-01③强透水4.90～9.905.007.33E-01③强透水9.80～14.805.005.0E-03④中等透水14.70～19.705.002.0E-03④中等透水19.60～24.605.001.0E-03⑤中等透水730.250.00～4.0049.79E-01③强透水3.90～8.9057.14E-01③强透水830.600.00～2.302.32.80E-02②中等透水2.20～7.2056.99E-01③强透水1129.100.00～4.0048.79E-01③强透水3.90～8.9057.55E-01③强透水1230.500.00～5.005.008.45E-01③强透水4.90～9.905.007.65E-01③强透水9.80～14.805.005.12E-01③强透水14.70～19.705.003.96E-01③强透水1328.910.00～5.005.009.03E-01③强透水4.90～9.905.006.65E-01③强透水9.80～14.805.005.76E-01③强透水14.70～19.705.004.52E-01③强透水1430.850.00～5.005.008.64E-01③强透水4.90～9.905.006.87E-01③强透水9.80～14.805.004.97E-01③强透水14.70～19.705.003.63E-01③强透水1530.200.00～2.0022.80E-02②中等透水1.90～6.905.007.45E-01③强透水1831.250.00～5.005.009.03E-01③强透水4.90～9.905.006.65E-01③强透水1931.950.00～4.0049.22E-01③强透水3.90～8.9057.98E-01③强透水2230.630.00～4.0046.73E-01③强透水3.90～8.9054.98E-01③强透水统计指标②③④⑤统计组数4343范围值1.90E-02～2.80E-023.63E-01～9.03E-017.52E-01～2.00E-031.00E-03～3.00E-03平均值2.48E-026.69E-011.92E-011.00E-03室内试验渗透系数k20（cm/s）备注②③④建议值根据室内外试验结合地方经验提出统计组数1114/范围值2.8E-04～4.7E-051.1E-02～3.8E-03/平均值1.0E-042.59E-05/试验成果中室内试验比野外现场试验的渗透系数小，其原因为室内试验受取样、制样扰动较大，另外地层粘性土类夹砾砂，其室内对夹层试验无法进行，因此分析现场试验成果置信度较高。河道均为平缓开阔场地，无影响场地整体稳定的地质作用。拦水坝为溢流坝，下游为土质地层抗冲能力低，应采取防冲消能措施。5.天然建筑材料5.1土料土料场布置在下游5公里附近，地层土性为壤土，为Ⅰ类土料场。面积约150m×70m，未见地下水位，地层稳定，表层无用层厚度约0.3m，可开采厚度约2～5m，储量约3万立方米经对土料场取样试验，土料场